Moc czynna, bierna i pozorna

Question

Witam

Jestem początkującym elektronikiem, ktry ma pytanie. Dokonuje pomiaru napięcia i prądu na transformatorze z próbkowaniem 1ms. Czy z tych pomiarów można obliczyć podane w temacie moce. Nie wiem jak wyznaczyć kąt fi o ile da się go wyznaczyć z tych pomiarów.

gReaT · Accepted Answer

Jeśli chodzi o cewke to moge tyle napisać

Napiecie na cewce wyprzedza prąd o 90 stopni wiec tak.
1.Kąt przesunięcia fazowego φ
φ=Ψu - Ψi = 90° - 0° = 90°

2.Moc czynna
P=U*I * cosφ = U*I* 90°= U*I * 0 = 0
cosφ- współczynnik mocy
cos90°= 0
Cewka nie pobiera mocy czynnej czyli nie zamienia energi elektrycznej na inny rodzaj energi.

3.Moc bierna
Q=U*I*sonφ=U*I*90°=U*I*1= U*I
Cewka pobiera moc bierna tzn. ze przechowuje energie elektryczną w polu magnetycznym

4.Moc pozorna
S=U*I=Q moc pozorna równa jest mocy biernej

Piotrek.pxf · Accepted Answer

Z tym, że akurat w tym wypadku nie jest to przesunięcie fazowe 90°.

Kąt przesunięcia można obliczyć tak jak to napisał w pierwszysm wzorze kolega Szczepan. Moc chwilowa p nie jest potrzebna w tym zadaniu. Dalej liczysz tak jak napisałem.

Piotrek.pxf · Answer

Nie za bardzo wiem jak mam to interpretować. Czy chodzi o to, że podłączasz transformator do jakiegoś żródła i mierzysz z stanie jałowym napięcie i prąd na uzwojeniu pierwotnym? Obwód będzie miał charakter indukcyjny. Moc wydzielana w takim układzie będzie bardzo mała.

Mierzysz napięcie i prąd jakimś urządzeniem, które próbkuje co 1ms te wartości. Możesz zmierzyć tym kąt przesunięcia pomiędzy napięciem i prądem (przynajmniej w przybliżeniu).
Moc pozorną (S) policzysz z loczynu wartości skutecznych napięcia i prądu.
S = U * J

Moc bierną (w tym układzie będzie miała wartość dodatnią) wyliczysz z iloczynu watrości skutecznych napięcia i prądu oraz sinusa kąta przesunięcia fazowego.
Q = U * J * sin(φ)

A moc czynną tak samo jak bierną, tylko cosinusa kąta.
P = U * J * cos(φ)

Nie za bardzo rozumiem po co takie obliczenia. To jakieś zadanie do szkoły?

sambo123 · Answer

Dokładnie jest to zadanie. Tylko, że nie mam urządzenie do pomiaru właśnie tego kąta fi. Mam tylko do pomiaru napięcia i prądu z próbkowaniem 1ms. Czy da się wyznaczyć na podstawie tego kąt fi?

Piotrek.pxf · Answer

No przesunięcie da się wyznaczyć tym urządzeniem z pewną dokładnością.
Mierząc napięcie i prąd w odstępach co jedną milisekundę i zaznaczając wartości na wykresie powstaną nam przebiegi prądu i napięcia. Teraz z wykresu możemy odczytać o ile stopni napięcie wyprzedza prąd (jest to układ o charakterze indukcyjnym, więc napięcie wyprzedza prąd). Na cewce idealnej napięcie wyprzedza prąd o kąt 90°.

szczepanr · Answer

Witam serdecznie,

zakładając, że miernik mierzy wartość chwilową prądu i napięcia, mamy
u=Umsin(ωt+φu) i i=Imsin(ωt+φi), ponieważ φ=φu-φi jest kątem przesunięcia fazowego między napięciem a prądem stąd dla chwili (próbki) np.t1=3ms jesteś wstanie wyznaczyć wartość tego kąta.
Moc chwilową możemy wyznaczy:
p=u*i =Um*sinωt*Im*sin(ωt-φ)=(Um*Im)/2[cosφ-cos(2ω-φ)]=
=U*I[cosφ-cos(2ω-φ)]=U*Icosφ-U*Icos(2ωt-φ).

U*Icosφ- to składowa stała
U*Icos(2ωt-φ)- składowa sinusoidalnie zmienna

Pozdrawiam
Szczepan

sambo123 · Answer

Czyli wychodzi jakos tak:

φu=arcsin(u/|u|√2) - ωt
φi=arcsin(i/|i|√2)-ωt

To juz wiem jak policzyć te moce. Mam jeszcze jedno pytanie co to jest współczynnik zniekształceń harmonicznych THD i jak go można obliczyć?

Rae · Answer

Myślę,że to powinno pomóc:

sambo123 · Answer

Mógłby ktoś zerknąć na te wzory wyżej, bo ja licze i licze i coś nie wychodzi. Rozumiem, że wartości u i i podaje mi to urządzenie? a |u| i |i| to są wartości bezwzględne?

Rae · Answer

Te wzory, które napisałeś są złe. Mierząc tylko prąd i napięcie nie możesz wyznaczyć φ,musiałbyś zmierzyć jeszcze moc czynną watomierzem lub zabserwować na oscyloskopie przesunięcie między prądem i napięcie,bo inaczej z twoich pomiarów tego nie da się zrobić.

sambo123 · Answer

Czyli te wzory napisane przez Szczepanr są niedobre?

Rae · Answer

Wzory są Ok, tylko nie jestem pewny czy możesz odczytać wartość próbki dla konkretnego czasu.

Piotrek.pxf · Answer

No przecież autor napisał, że mierzy wartość prądu i napięcia w jakiś odstępach czasu (pewnie oscyloskopem), czyli da się odczytać z tego przesunięcie fazowe.

sambo123 · Answer

Mam jeszcze jedno pytanie. Jak wygląda sprawa gdy napięcie nie jest czysto sinusoidalne, czyli pojawiają sie harmoniczne Wyżej wymienione wzory są wtedy chyba niedobre?

Moc czynna, bierna i pozorna

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Podsumowanie tematu